DISEÑO DE UN ESQUEMA DE BASE DE DATOS:

Diseño de base de datos

En este apartado se describen con más detalle los objetivos de cada una de las etapas del diseño de bases de datos: diseño conceptual, diseño lógico y diseño físico

Diseño conceptual

En esta etapa se debe construir un esquema de la información que se usa en la empresa, independientemente de cualquier consideración física. A este esquema se le denomina esquema conceptual, al construir el esquema, los diseñadores descubren la semántica (significado) de los datos de la empresa: encuentran entidades, atributos y relaciones.

El objetivo es comprender:

• La perspectiva que cada usuario tiene de los datos.

• La naturaleza de los datos, independientemente de su representación física.

• El uso de los datos a través de las áreas de aplicación.

El esquema conceptual se puede utilizar para que el diseñador transmita a la empresa loque ha entendido sobre la información que ésta maneja. Para ello, ambas partes deben estar familiarizadas con la notación utilizada en el esquema, la más popular es la notación del modelo entidad-relación, que se describirá en el capítulo dedicado al diseño conceptual. El esquema conceptual se construye utilizando la información que se encuentra en la especificación de los requisitos de usuario, el diseño conceptual es completamente independiente de los aspectos de implementación, como puede ser el SGBD que se vaya a usar, los programas de aplicación, los lenguajes de programación, el hardware disponible o cualquier otra consideración física. Durante todo el proceso de desarrollo del esquema conceptual éste se prueba y se valida con los requisitos de los usuarios.
 El esquema conceptual es una fuente de información para el diseño lógico de la base de datos.

• Obtener un conjunto de relaciones (tablas) y las restricciones que se deben cumplir sobre ellas.

• Determinar las estructuras de almacenamiento y los métodos de acceso que se van a utilizar para conseguir unas prestaciones óptimas.

• Diseñar el modelo de seguridad del sistema.

BASE DE DATOS:

Todas las empresas requieren almacenar información. Desde siempre lo han hecho. La información puede ser de todo tipo.

Diseño lógico

El diseño lógico es el proceso de construir un esquema de la información que utiliza la empresa, basándose en un modelo de base de datos específico, independiente del SGBD concreto que se vaya a utilizar y de cualquier otra consideración física.

En esta etapa, se transforma el esquema conceptual en un esquema lógico que utilizará las estructuras de datos del modelo de base de datos en el que se basa el SGBD que se vaya a utilizar, como puede ser el modelo relacional, el modelo de red, el modelo jerárquico o el modelo orientado a objetos. Conforme se va desarrollando el esquema lógico, éste se va probando y validando con los requisitos de usuario.

Tanto el diseño conceptual, como el diseño lógico, son procesos iterativos, tienen un punto de inicio y se van refinando continuamente. 

Ambos se deben ver como un proceso de aprendizaje en el que el diseñador va comprendiendo el funcionamiento de la empresa y el significado de los datos que maneja. El diseño conceptual y el diseño lógico son etapas clave para conseguir un sistema que funcione correctamente, si el esquema no es una representación fiel de la empresa, será difícil, sino imposible, definir todas las vistas de usuario (esquemas externos), o mantener la integridad de la base de datos. También puede ser difícil definir la implementación física o el mantener unas prestaciones aceptables del sistema.

 Además, hay que tener en cuenta que la capacidad de ajustarse a futuros cambios es un sello que identifica a los buenos diseños de bases de datos. Por todo esto, es fundamental dedicar el tiempo y las energías necesarias para producir el mejor esquema que sea posible.

Diseño físico:

El diseño físico es el proceso de producir la descripción de la implementación de la base de datos en memoria secundaria: estructuras de almacenamiento y métodos de acceso que garanticen un acceso eficiente a los datos.

Para llevar a cabo esta etapa, se debe haber decidido cuál es el SGBD que se va a utilizar, ya que el esquema físico se adapta a él.

 Entre el diseño físico y el diseño lógico hay una realimentación, ya que algunas de las decisiones que se tomen durante el diseño físico para mejorar las prestaciones, pueden afectar a la estructura del esquema lógico.

 En general, el propósito del diseño físico es describir cómo se va a implementar físicamente el esquema lógico obtenido en la fase anterior. Concretamente, en el modelo relacional, esto consiste en:

BASE DE DATOS:

Todas las empresas requieren almacenar información. Desde siempre lo han hecho. La información puede ser de todo tipo.

Las soluciones utilizadas por las empresas para almacenar los datos son diversas. Antes de la aparición de la informática se almacenaban en ficheros con cajones y carpetas y fichas. Tras la aparición de la informática estos datos se almacenan en archivos digitales dentro de las unidades de almacenamiento del ordenador

v  Coste de almacenamiento elevado

v  Datos redundantes (se repiten continuamente)

v  Probabilidad alta de inconsistencia en los datos

v  Difícil modificación en los datos y facilidad de problemas de inconsistencia al

v  realizar esas modificaciones (ya que es difícil que esa modificación afecte a todos los datos.

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DISEÑO CONCEPTUAL DE BASES DE DATOS:

1.       Software. Es el sistema gestor de bases de datos.

2.       Datos. Incluyen los datos que se necesitan almacenar y los metadatos que son datos que sirven para describir lo que se almacena en la base de datos.

3.       Usuarios. Personas que manipulan los datos del sistema.

SISTEMA GESTOR DE BASES DE DATOS:

Un sistema gestor de bases de datos o SGBD (aunque se suele utilizar más a menudo las siglas DBMS procedentes del inglés, Data Base Management System) es el software que permite a los usuarios procesar, describir, administrar y recuperar los datos almacenados en una base de datos.

MODELADO DE DATOS:

Los modelos se utilizan en todo tipo de ciencias. Su finalidad es la de simbolizar una parte del mundo real de forma que sea más fácilmente manipulable. En definitiva, es un esquema mental (conceptual) en el que se intentan reproducir las características de una realidad específica.

En el caso de los modelos de datos, lo que intentan reproducir es una información real que deseamos almacenar en un sistema informático.

Se denomina esquema a una descripción específica en términos de un modelo de datos.

En la ilustración anterior aparecen los distintos esquemas que llevan desde el mundo real a la base de datos física. Como se ve aparecen varios esquemas intermedios. Los que están más a la izquierda se alejan más de las características físicas. Los elementos de ese esquema son:

v  Mundo real. Contiene la información tal cual la percibimos como seres humanos. Es el punto de partida

v  Esquema conceptual. Representa el modelo de datos de forma independiente del DBMS que se utilizará.

v  Esquema canónico (o de base de datos). Representa los datos en un formato más cercano al del ordenador

v  Esquema interno. Representa los datos según el modelo concreto de un sistema gestor de bases de datos (por ejemplo, Oracle)

v  Base de datos física. Los datos tal cual son almacenados en disco.

v

DIFERENCIAS ENTRE EL MODELO LÓGICO Y EL CONCEPTUAL

Ø  El modelo conceptual es independiente del DBMS que se vaya a utilizar.

Ø  El lógico depende de un tipo de SGBD en particular.

Ø  El modelo lógico es más cercano al ordenador.

Ø  Es más cercano al usuario el modelo conceptual, el lógico forma el paso entre el informático y el sistema.

ALGUNOS EJEMPLOS DE MODELOS CONCEPTUALES SON:

      Modelo E/R.

      Modelo RM/T.

      Modelos semántico.

Ejemplos de modelos lógicos son:

       Modelo relacional.

      Codasyl.

      Jerárquico.

CONJUNTO DE ENTIDADES:

Las entidades que poseen las mismas propiedades forman conjuntos de entidades.

Ejemplos de conjuntos de entidades son los conjuntos: personas, facturas, coches.

La representación gráfica de las entidades se realiza con un rombo al que se le unen líneas que se dirigen a las entidades, las relaciones tienen nombre (se suele usar un verbo). En el ejemplo anterior podría usarse como nombre de relación, trabajar:

DISEÑO CONCEPTUAL DE BASES DE DATOS:

Indica el número de relaciones en las que una entidad puede aparecer. Se anota en términos de:

Ø  cardinalidad mínima. Indica el número mínimo de asociaciones en las que aparecerá cada ejemplar de la entidad (el valor que se anota es de cero o uno)

Ø  cardinalidad máxima. Indica el número máximo de relaciones en las que puede aparecer cada ejemplar de la entidad (puede ser uno o muchos).